智能电网发展方向范文

时间:2023-12-26 18:08:28

导语:如何才能写好一篇智能电网发展方向,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

智能电网发展方向

篇1

智能电能表是一种新型电能表,它由测量单元、数据处理单元等组成,具有电能量计量、信息储存及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能。相对以往的普通电能表,除具备基本的计量功能以外,智能电表是全电子式电能表,带有硬件时钟和完备的通信接口,支持双向计量、自动采集、阶梯电价、分时电价、冻结、控制、监测等功能,具有高可靠性,高安全等级以及大存储量等特点,可以为实现分步式电源计量、双向互动服务、智能家居、智能小区等奠定基础。

智能电能表是用电中重要的组成部分,是实现双向互动智能用电的“末端神经”。我国的智能电网技术与国外先进水平在技术上差距相对较小,加上属于低碳经济的重要组成部分,因此具有稳定的高增长前景。与国外相比,我国智能电能表功能完善、规范,阶梯电价、负荷控制等功能相对领先,更能满足我国智能电网发展需要。

智能电能表由用户交费对智能IC卡充值并输入电表中,电表才能供电表中,电量用完后自动拉闸断电,从而有效地解决上门抄表和收电费难的问题。同时,用户的购电信息实行微机管理,方便进行查询、统计、收费及打印票据等。

智能电表则是利用了网络通讯做一个类似电力公司与家庭之间的闸门。就像是家里利用宽带连接点一样。所不同的地方在于,数字电表传送的是每个用电单位的用电信息。有这样的通道代表的是双向沟通,也就在传送用电单位的用电量信息的同时,电力公司也可以进一步与用电单位沟通,透过某种协议来控制每个用电单位的用电量。

未来用电像炒股一样,随时掌握即时电价,便宜时买进,贵的时候等待或卖出。在科协年会“电力发展”国际研讨会上,电力专家们为我们描绘了这样的未来电网前景。

电价可能每隔几分钟或半小时就会发生高低变化,你在手机或智能电表上就能看到实时电价,可以挑便宜时洗衣服、吸尘或给电动车充电,电价贵时则减少用电,还能用充电的电动车或风能、太阳能、氢电池、生物沼气灯等输出电力赚钱。

重庆大学电气工程学院廖瑞金教授描述的这个场景,就是我们未来要面对的“智能电网”。他说,智能电网建成后,将实现“互动”用电――不仅电力输出部门可以调节用电高峰,根据用户的多少调节电价,并容许各种发电形式的接入,用户也可错峰用电。这样,使用者选择更经济的方式用电,电网可靠性也将提高,停电次数和时间会更少。

廖瑞金介绍,在2007年10月,我国华东电网正式启动了智能电网可行性研究项目,标志着我国开始进入智能电网领域。今年,国家电网公司提出了建设信息化、数字化、自动化、互动化的坚强智能电网:到2020年,全数字变电站全面普及,智能电表进一步推广,智能配电网基本建成,分布式能源、储能装置在主要城市得到广泛应用。世界范围内的国家开始实现智能电网技术来提高能源效率和与可再生能源的合作,这将减少我们的全球碳排放。

智能电网的发展,先是智能电表,然后实现可再生能源发电的上网和并网,这些都做到了才行。智能电网的第一步就是安装智能电表,具体来说,我国计划要在未来五年,在全国范围内安装2.4亿个智能电表,也意味着我国智能电网的渗透率能达到发达国家的水平。

就传统的电力行业产业链来说,首先由发电站发电,然后通过电网把它输送到变电站,再经过变电站输送到千家万户的家庭里。要把电网变成一个智能电网,第一步先从智能电表这一个环节开始。第二步实现电力生产的分布式。也就是说今后我们的电网他的电力的来源应该是多种多样的,包括可再生能源诸如风能、太阳能等,它们与煤电一样都可以注入到电网当中去。

篇2

关键词:电力电子;智能电网;电能质量

尤其是近几年,我们国家额科学技术飞速的发展,使得我们国家的智能电网建设速度以及规模越来越增加,这样才能够有效的满足人们对电能越来越多、越来越高的需要。先进的电力电子技术在整个电力行业当中属于比较新兴的一种技术,在电力交换方面可以更好的进行运用。因为采用这一技术可以大大的提升电能的利用率,因此,当今阶段这一技术已经在很多个行业当中有了非常广泛得应用。所以,相关的工作人员一定要对先进的电力电子技术深入的进行研究,这样就能够在后期智能电网进行建设的时候有效的进行应用这一技术。

1先进电力电子技术在智能电网中的运用意义

对先进的电力电子技术进行应用,不但可以使电网的反应能力有非常大的提升,并且还可以使得电网的电能质量以及输配电的能力有非常大的提高。在当今阶段,我们国家的电网架构还比较薄弱,在对于输配电方面还要不断的进行完善。先进的电力电子技术对系统的调控能够进行实现,并且也能够对电网潮流的分配有效的进行调节,因此,可以使电网始终保持在一个比较安全的运行环境当中。对可再生能源进行应用的过程当中,运用先进的电力电子技术能够更加有效的实现对可再生能源的发电控制以及有效的调度,并切也能够使得这些能源进行大规模以及分布式的接入,为能源的利用打下坚实的基础。在对电能质量进行管理的过程当中,运用先进的电力电子技术能够有效的强化用户与供电方之间的交互关系,更好的实现电网电能的质量大大的提高,从而得到质量更好、更稳定的电能供应。另外,在节能减排上运用先进的电力电子技术可以使得当今阶段的输电线路实际的输送能力大大的提升。

2我们国家的智能电网实际的发展情况

智能电网指的就是智能化的电网,这是比较新型的一种电网,可以非常有效的提升效率,对能源的浪费大大的降低,并且对于电能的损耗也比较小,更好的保障了用电的安全等。随着经济快速的发展,也使得智能电网的应用范围更加的广泛,虽然美国的智能电网已经非常的成熟,但是,还是无法有效的满足我们国家实际的需求;虽然,我们国家的智能电网还处在前期发展的阶段,但是,在整个智能电网领域当中已经取得了非常好的效果。

3先进电力电子技术在智能电网中的应用

3.1在智能电网发电环节中的应用

怎么才能给在飞速发展的阶段当中有效的实现能源的持续性的利用,这是现阶段我们主要面临的一个问题。在智能电网当中,应当广泛的应用先进的电力电子技术,这样就能够比较有效的缓解能源缺乏的问题,更好的节省了能源,并且对环境也起到了非常好的保护作用。在智能电网进行发电的过程当中,应用先进的电力电子技术说就是利用先进的技术以及风能水能等一些能够再生的资源进行发电。比如:利用风能进行发电的过程当中,就应当把电机组当中的电子利用先进的技术有效的结合到电网当中,这样才可以更好的进行变速操作。

3.2风能、光电能、存储混合的应用

风能以及光电能是能够再生的能源并且也是最为清洁的能源,在进行绿色建设的过程当中非常的关键,这也是后期资源利用主要的发展方向,可以有效的满足社会的需求。可是,因为风能以及光电能不是特别的稳定,所以,实际在进行应用的过程当中,必须要重视协调生产电力与负载之间存在的关系。而实际在进行应用的过程当中,一定要利用大功率的变换器对电力系统进行连接,这样才能够有效的实现能量的转化。

3.3在智能电网输电环节中的应用

在电能在进行输电的过程当中会包含很多相关的技术参数,主要都有:高压直流输电以及柔性直流输电等等,应用先进的电力电子技术可以更好的确保直流输电的输电更加的稳定。在对先进的电力电子技术与电力系统进行结合的过程当中,一定要按照实际的情况来对电力系统进行控制。

3.4在智能电网变电环节中的应用

尤其是近些年来,变电站由传统的模式向着数字化以及信息化的方向快速的发展,这主要起到作用的就是广泛的应用了电力电子技术,变电站的未来的发展方向就是通过交流平台有效的实现信息的共享。对变电站的数字化不断的进行改善,才能给有效的实现变电站电网的智能化以及信息化。所以,后期的智能化电网不仅是对数字的采集,而利用先进的电力电子技术对数字深入的进行分析。

3.5在智能电网用电环节中的应用

在当今阶段,市场当中的竞争主要就是用户之间的互动情况,这也是智能电网当中在用电的环节主要的一个目标,在这一环节当中应用先进的电力电子技术,能够有效的满足供电方与用电方的信息需求,更加有效的确保用户对电力的需要。

3.6在智能电网配电环节中的应用

我们必须要确保用户对电能质量的实际需要,把先进的电力电子技术与自动化的技术有效的进行结合,对配电的过程严格的进行监管,为需要的用户提供基础的技术支持,确保用户对于电力实际的需求。配电过程当中出现问题的时候,一定要及时的进行处理。

4结束语

总而言之,先进的电力电子技术能够对电网有效的进行强化,更好的确保电网供电的安全性以及稳定性,还能更好的帮助电力企业有效的提升节能减排的技术,使得资源更加有效的得到利用。

参考文献

[1]周海波.电力电子技术在智能电网中的应用研究[J].电子制作,2014(16):231-232.

[2]臧春艳,裴振江,苟锐锋等.智能电网与现代电力电子技术[J].电气应用,2016(13):50-53,58.

篇3

关键词:智能电网、信息技术、新型系统、有力保障

Abstract: along with the sustainable development of social economy, the power demand is in grow with each passing day, resulting in a shortage of electricity in the social phenomenon, the original grid resources cannot meet the needs of society, we need to conduct a reasonable power network intelligent planning to solve the social contradiction. The new power of smart grid is now based on advanced information technology and the integration of the electrical equipment, intelligent power grid planning is the main development direction of current power system. Smart grid planning according to the new planning system of geographic information, computer information technology, intelligent power grid planning theory research and practical work of power planning organically. Visualization, information, interactivity and intelligence are the advantages of smart grid, it can adapt to the environment factors are changing social demand and uncertain, so as to improve the present power grid planning scientific and applicable, but also provides a strong guarantee for the construction of a new generation of smart grid.

Keywords: smart grid, information technology, new system, guarantee

中图分类号:TM715 文献标识码:A文章编号:

一、智能电网规划基本概念和功能特点

(一)智能规划现状。智能电网规划主要的研究时间始于上世纪的90年代,当时的研究仅仅限于配电网规划领域。输电网的规划和配电网的规划思路和实施方法等方面都与现在有较大的区别。当时由于电压等级较低,涉及的因素也没有现在这么复杂,电网架构也较为简单清晰等特点,当时的配电网更容易实现智能化,实施难度也相对小很多。随着规划技术日趋成熟,在实际运用中也取得了良好的开端。理论方面,电网规划研究主要体现在智能工程、优化、风险评估等,电网规划实际问题中,主要研究规划核心问题中优化算法,但这仅是理论方面的,在实际运用中尚在探索状态,运用不是太全面。

随着SG186工程的不断深入,华北、华东等网省公司已经运用计算机信息技术投入到实际电网规划工作中,搭建合理的软硬件平台,用以实现传统人工规划所不能达到的弊端。其中,华东电网公司首次提出了电网智能规划体系概念,并具体的进行了电网智能规划体系研究工作,并作为建立统一坚强智能电网的重要部分,该研究从实际研究出发,分析解决现在面临的各种问题,具有很大的发展前景。

(二)智能规划拥有的功能特点。根据目前电网智能规划发展方向,我们认为电网智能应该具有5个功能特点,分别是地理信息系统(GIS)平台、电网规划信息系统、交互性、智能化、可视化。

二、建设统一坚强智能电网

(一)智能规划是实现建设统一坚强的智能电网的重要手段。当我们在实施中,应当将站点、线路、设施设备信息、气象、履冰区、雷区等地理信息归入电网规划中考虑的重要地理因素,这些信息具有广域分布和信息量大等特点,也同时在地理上决定了我国电网规划具有明显的地理分布等特点。现各地区由于没有规划单位对该地区的电网信息进行归纳统计管理,导致规划资源不集中,规划力量难以得到应用的效果,许多的电网设施也存在重建的现象,这就很难发挥公司的集约性优势。智能电网规划本来就意味着所有该地区的电网信息的集中收集储存、规范化交互。运用智能规划系统和现在先进GPS导航,能有效地打破地理屏障,实现规划统一,发挥集约性优势,用以提高规划合理科学性。

(二)智能规划是建设高压电网的前提。合理规范的电网规划设计是保证电力系统正常运行的前提条件,同时也是保证电力有效的运用创造更大的经济效益。随着社会环境的日趋严峻化,能源、土地资源、自然灾害等各种环境问题,电网智能规划需要在规划中应该重点考虑这方面因素,一方面是传统集中式在规划中很难适应这种快速的环境变化,导致一些工程负载过轻,不能达到预先的经济效应,也有一些工程因为不能满足日益增长的负荷,使得电网设施承担了较大的风险。

根据电网智能规划信息化、交互性特点,所以在规划过程中应该随着实际情况、电网的发展方向,最大地满足负荷快速增长的需求,从根本上体现电网智能规划的应用目的,达到资源优化,从而形成更加科学的低风险网架,为建设特高压电网提供有效的坚实基础。

(三)智能规划和智能电网设计相结合。电网规划是对现有的电网设施进行改造扩展,这种规划必须建立在现有的电网和设施运行情况有很深的了解的基础上。智能电网建设能为智能规划提供大量的信息数据,另一方面,智能规划能快速适应外界的环境变化,对收集新技术新能源有了最基础的基本数据,从侧面的加快了智能电网的建设,从此看出智能规划系统和智能电网是相辅相成的。

三、实现电网智能规划中面临的问题

(一)平台多样化,数据格式统一性差。由于智能电网技术日趋成熟,造成各单位的信息系统实现平台多样化,数据格式也会存在多样化,各自管理方式管理流程也存在一定的差异。在建设上和实现功能方面,有重复建设,也有高低区分。由于数据格式的多样化,各单位之间的数据交互造成了很大的困难,增加了工作量。

(二)电网地理信息安全问题。信息是否安全是建设智能电网并实现智能规划的前提之一。应对电网中信息安全问题,可以从2个方面解决,一是管理,一是技术。随着电网技术的发展,在管理制度上有了很大的提高,在此基础上加大信息安全技术的运用力度是整个智能电网规划有力进行的前提保障。

(三)规划理念和模式进一步的转变。由于电网规划考虑的综合因素很多,所以在电网规划中不但要高级计量装置和各类监测系统中的监测数据,还需要大量人工总结的经验数据。为了建立建设统一坚强智能电网,在电网规划平台、研究基础上,还需创新新的管理模式,提高各类数据的质量用于电网规划中。

随着电力技术和计算机信息技术的发展,传统的电网规划已经不能满足现在生活水平需求,切实的实施好智能电网规划是现在面临一个急需解决的问题。科学性、合理性、适用性的电网规划是促进社会进步、促进科学发展的重要组成部分。

参考文献:

[1]严胜,姚建国,杨志宏,高宗和.智能电网调度关键技术[J].电力建设,2009,(09):1-4.

篇4

动力来源。造成了从发电到输配,从升降压到用户使用端各个环节,新增了大量的设备。原

有的检测、运行、维修的方式已经不能适应,这样就需要提升电力电网的自动化程度。这次

行业变革我们和世界是同步的,所以作为专业从业人员必须对学习、掌握和运用新技术,有

时不我待的紧迫感。

关键字:环保、成本、智能电网、世界同步、发展方向

中图分类号:C35文献标识码:A

绿色节能的主题在全球范围内已达成共识,为了减少温室气体排

放,推动低碳经济发展。大规模开发利用清洁能源成为发展方向,更

多的以电力为能源的电力设施将更广泛的应用在我们生活的各个领

域。这样就造成输配线路上的节点大量增加,随之就要求电力系统增

加大量的检测、运行、维修人员,这样不但增大了运行成本,而且人

为延长了排除故障的时间,造成更大的经济损失。因此智能电网技术

就有了用武之地,成为当今电力技术发展的前沿。

智能电网(smartpowergrids),就是电网的智能化技术,是建立

在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的设备和控制技术,

实现电网的可靠、安全、经济、高效运行。从而达到环境友好和能源

节约的目标。

坚强智能电网的发展在全世界还处于起步阶段,没有一个共同的

精确定义。美国能源部《Grid2030》定义:一个完全自动化的电力

传输网络,能够监视和控制每个用户和电网节点,保证从电厂到终端

用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。

中国科学院电工研究所将智能电网定义为包括各种发电设备、输

配电网络、用电设备和储能设备的物理电网为基础,将现代先进的传

感测量技术、网络技术、通讯技术、计量技术、自动化与智能控制技

术等与物理电网高度集成而形成的新型电网。

其技术大致可分为四个领域:高级量测体系、高级配电运行、高

级输电运行和高级资产管理。

1.高级量测体系主要作用是授权给用户,使输配系统同负荷建立

起联系,使用户能够支持电网的运行;

2.高级配电运行核心是在线实时决策指挥,目标是灾变防治,实

现大面积连锁故障的预防;

3.高级输电运行主要作用是强调阻塞风险管理和降低大规模停

运造成的损失;

4.高级资产管理是在系统中安装大量可以提供系统参数和设备

“健康”状况的高级传感器,并把所收集到的实时信息与资源管理改进

电网的运行效率。

建成和使用智能电网的重要意义体现在以下几个方面:

(1)具备强大的资源优化配置能力。我国智能电网建成后,将

实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、

大容量、低损耗、高效率输送。

(2)具备更高的安全稳定运行水平。具备抵御突发性事件和严

重故障的能力,能够有效避免大范围连锁故障的发生,显著提高供电

可靠性,减少停电损失。

(3)适应并促进清洁能源发展。对清洁能源并网的运行控制能

力将显著提升,使清洁能源成为更加经济、高效、可靠的能源供给方

式。

(4)实现高度智能化的电网调度。实现电网在线智能分析、预

警和决策,以及各类新型发输电技术设备的高效调控的精益化控制。

(5)满足电动汽车等新型电力用户的服务要求。

(6)实现电网资产高效利用和全寿命周期管理。

(7)实现电力用户与电网之间的便捷互动,有效平衡电网负荷,

降低负荷峰谷差,减少电网及电源建设成本。

(8)促进电网相关产业的快速发展。

智能电网的建立是一个巨大的历史性工程。目前全世界范围有

很多结构复杂的智能电网项目正在进行中,但缺口仍是巨大的。对于

智能电网技术的提供者来说,所面临的推动发展的挑战是配电网络系

统升级、配电站自动化和电力运输、智能电网网络和智能仪表等各个

环节的提升换代。

根据派克调查机构的最新报告,智能电网技术市场将从2012年

的330亿美元增长到2020年的730亿美元,8年间,市场累积达到

4940亿美元。《中国智能电网行业市场前瞻与投资战略规划分析前

瞻》中指出,我国在“十二五”期间将建成“三纵三横一环网”的特

高压交流线,并建设11项特高压直流输电工程,投资额高达5000亿

元;“十三五”期间投资虽略有放缓,投资额度也达到2500亿元。

到2015年,国家电网大范围、远距离的输电能力将达到2.5亿

千瓦,每年输送电量1.15万亿千瓦时,可支撑新增1.45亿千瓦的清

洁能源发电消纳和送出,能够满足超过100万辆电动汽车的使用要

求,电网的资源优化配置能力、经济运行效率、安全水平和智能化水

平将得到全面提升。从广义上来说,智能电网包括可以优先使用清洁

能源的智能调度系统、可以动态定价的智能计量系统以及通过调整发

电、用电设备功率优化负荷平衡的智能技术系统。

下面介绍一下智能电网技术的发展历程。首先2005年,美国人

坎贝尔,利用智能大楼里的用电器互相协调,减少大楼在用电高峰期

的用电量。这个赋予电器于智能技术,直接节约了大笔电费开支。

2006年欧盟理事会的能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全

的电能策略》强调智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键

技术和发展方向。这时候的智能电网就指向了输配电过程中的自动化

技术。

2006年中期,一家名叫“网点“(GridPoint)的公司开始出售一

种可用于监测家用电路耗电量的电子产品,可以看作智能电网中的一

个信息传输的组成部分。

2006年,美国IBM公司曾与全球电力专业研究机构、电力企业

合作开发了“智能电网”解决方案。这一方案被形象比喻为电力系统

的“中枢神经系统”,电力公司可以通过使用传感器、计量表、数字

控件和分析工具,自动监控电网,优化电网性能、防止断电、更快地

恢复供电,消费者对电力使用的管理也可细化到每个联网的装置。可

以看作为智能电网制定的最初的行业标准,标志着智能电网概念的正

式诞生。

2009年,地中海岛国马耳他公布了和IBM达成的协议,双方同意

建立一个“智能公用系统”,实现该国电网和供水系统数字化。IBM

及其合作伙伴将会把马耳他2万个普通电表替换成互动式电表,这样

马耳他的电厂就能实时监控用电,并制定不同的电价来奖励节约用电

的用户。这个工程价值高达7000万欧元,其中包括在电网中建立一

个传感器网络。这种传感器网络和输电线、各发电站以及其他的基础

设施一起提供相关数据,让电厂能更有效地进行电力分配并检测到潜

在问题,降低成本以及碳密集型发电厂的排放量。

同时中国对发展坚强智能电网,提出了分三个推进阶段具体目

标:

2009~2010年为规划试点阶段,重点开展智能电网发展规划的编

制工作,开展各个环节的试点工作;

2011~2015年为全面建设阶段,加快特高压电网和城乡电网建

设,实现重大突破和广泛应用;

2016~2020年为引领提升阶段,全面建成统一坚强智能电网,电

网在服务清洁能源开发,保障能源供应与安全,促进经济社会发展中

将发挥更加重要的作用。

伴随着,2010年1月,中国国家电网公司制定了《关于加快推进

坚强智能电网建设的意见》,确定了建设坚强智能电网的基本原则和

总体目标。2011年3月,国家电网750kV延安洛川智能变电站成功

投运,是当时世界上电压等级最高的智能变电站。这些阶段性目标的

完成,标志着中国电力行业正向着第二、第三阶段目标的胜利快速前

进着。

太阳能风能

地热能核能

随着大规模可再生能源和清洁能源投资建设,可以在多方面带来

收益和效益。在电力系统方面。可以节约系统有效装机容量;降低系

统总发电燃料费用;提高电网设备利用效率,减少建设投资;提升电

网输送效率,降低线损。在节能与环境方面,可以提高能源利用效率,

带来节能减排效益;促进清洁能源开发,实现替代减排效益;提升土

地资源整体利用率,节约土地占用。在社会效益方面。可以带动经济

发展,拉动就业;保障能源供应安全;变输煤为输电,提高能源转换

效率,减少交通运输压力。

因为我们正处在与欧美发达国家相同的起跑线上,从发电到储

能,从特高压输配到用户变配电站建设,从输配硬件设备到监控软件

技术,全方位提升的技术革新时代。没有成熟的经验可以借鉴。我们

作为电气技术专业从业人员,包括大学、研究生教育领域,要紧跟时

代脉搏。了解政策导向,学习新技术,勇于实践,掌握新设备,对于

各个环节需要深度研究,及时总结新经验,为国家发展贡献每个人的

一份力量。是我们每一个青年知识分子和技术人员的的责任和义务。

索引资料:

1.智能电网:国内投资积极储能技术待突破.中国经济导报

2."十二五"我国将初步建成世界一流的坚强智能电网.中央政府门户网站

3.5000亿建强智能电网引发世界关注.中国移动物联网

4.智能电网未来发展方向.电气自动化技术网

5.2012年智能电网在中国发展前景展望.中国城市低碳经济网

篇5

关键词:智能电网;运行管理;探讨

中图分类号:U665文献标识码: A

当前传统电网老化严重、事故多发、效率下降已经造成无法满足社会和公民需求的现象。而节能减排、绿色能源、可持续发展等观念的提出让人类能源发展面临着首次挑战。世界能源发展的格局正在进行着重大而又深刻的改变,各国迫切希望建设一个信息技术改造现有能源利用体系,建设出能源使用的创新体系,最大可能地开发出电网体系的效率。因此,智能电网体系一经提出就得到了各国的关注和相应,依据自身电网体系和经济发展的实际情况,制定建设智能电网的发展战略。全球大多数发达国家更是将建设和发展智能电网作为发展未来低碳经济的重要措施。一时间,智能电网的概念在全世界飞速传播。随着我国电网的高速建设和电网体系改革不断取得成果,我国国家电网公司也在这股热潮下迅速地将智能电网的建设提升到战略层面,智能电网必将成为我国电网改革和发展的一个新方向。

1 智能电网的定义和特点

1.1 智能电网的定义

智能电网出现至今并没有一个已经确定下来的公认定义,随着电网的发展,各国各领域结合自身电力发展的具体实际情况,通过迥异的研究和实践都形成了不同的发展方向和技术路线。

我国天津大学余贻鑫院士对智能电网是这样定义的:智能电网是一个完全自动化的供电网络,在它体系下的每一个用户以及节点都会进行实时监控,对发电厂至用户端电器之间每一点的电流和信息都保证双向流动。而我国国家电网公司所公布的智能电网的概念是这样的,即,以坚强网架为基础,通信信息平台做支撑,用智能控制为手段,囊括发电、输电、变电、配电、用电以及调度这6个环节,将所有低、中、高以及特高电压覆盖,实现“电力流、信息流、业务流”的高强度融合,达到可靠性高、价钱低廉、高效率环保又透明友好为目标的现代化电网。

1.2 智能电网的特点

与传统电网相比,智能电网具备以下特点:(1)自愈和可靠性高。智能电网具有极强的预警系统,故障诊断、隔离和自我回复能力。并且,在受到不可抗因素的侵害时,依然能确保电网的安全运行。(2)经济高效。智能电网对设备传输容量和利用效率有很高的提升作用,在跨区域时能及时进行调度,平衡缺口,实行动态的电价制度。c 兼容友好。不仅能适应较大电源的集中接入,对分布式发电和可再生能源的大规模应用也能够提供支持。智能电网能够与客户进行智能互动,以最为贴合的方式提供最佳最可靠的电能供应。

2 电网运行安全稳定性

在电力系统实际运行的过程中,为了避免电网系统瓦解和大面积停电,而给社会带来巨大的损失,因此,保证系统的稳定性具有至关重要的作用。随着计算机信息技术的发展,而且在电网系统中也得到了广泛的应用,但是在发展的同时也出现了很多问题。

2.1数据提供的信息量不足

电力自动化系统中的数据可以大致划分为两种类型,一种称为原始数据,原始数据就是说现场直接获得的数据,也被称之为直接数据;另一种称为再生数据,所谓再生数据主要指的是在原始数据基础上再次加工后得到的数据。然而工程技术人员获得的信息只是其中的一部分,因为隐藏在这些数据后的还有很多有价值的信息。正是因为这些有价值的信息维持了电网系统的稳定,同时也是电网系统的发展规律,并且内在各个部分之间联系也很密切。正是这些,对于电网调度人员来说,具有极其重要的参考价值。

2.2安全稳定性的定量显示

随着电网市场的不断发展,也让电网的各个调度人员面临严峻的挑战。在这样大的环境下,更应该深入市场去了解电网系统安全稳定性的本质要求,从而对电网系统的发展趋势进行预测。最后,再使用一些简单的信息来估计电网系统的安全水平。

2.3安全稳定性的评价及控制

在不断变化的环境中,电网系统中稳定性的环境是非常复杂的,根本没有办法进行预测。因此,就需要专家采取更多的措施来控制电网系统的安全稳定运行,这样也就给电网系统的安全稳定评估法的实时性、准确性及智能性提出了挑战。

3 提高电网运行的安全稳定性及管理措施

3.1 电力系统自动控制技术发展方向。第一,在整个电力自动化系统之中,其相关技术之间将会更加契合,配合效率得到极大的提升,自动化技术所倚靠的其他相应的科学技术的发展也会让其更快的发展,这样可以让电力系统自动化技术更加完善;第二,在未来的数据处理过程中,电力自动化技术势必会朝着多机模型数据分析的方向发展;第三,电力自动化相关技术人员专业化程度要求越来越高,在处理一些故障问题时也会更有效的执行;第四,电力系统自动化技术在其自身的发展过程中将会更加看重智能化发展,其在实际工作中的运用会逐渐成为它的发展趋势。

3.2 随着社会不断发展,电网也得到了快速的发展,让计算机和高科技在实际的运行过程中运用得越来越多,从而促使了调度自动化系统日益完善,这对电网安全性和经济性具有非常重要的作用。但是在实际的运行过程中,电网的安全稳定还是存在很多问题,其中主要是因为调度人员的操作不规范而造成的。因此,为了避免这样的问题,就需要我们认真考虑调度员的操作能力,不断提高事故的处理能力,进一步提高调度人员驾驭电网的能力和执行力,从而促进电网的安全稳定运行和调度运行更加的规范化。其别需要注意人员的交接班环节,只有规范的交接班制度,才能确保电网人员的交接内容完整,调度思想统一。不然就容易造成漏电、误送电的情况。

3.3 为了确保电网运行的安全、稳定发展,调度人员需要不断完善电网操作的运行方式、设备状态。在日常工作中,不论是哪一个环节,都需要认真对待,确保操作命令都是正确的。这也是调度人员需要始终贯彻“安全第一”的方针,严格遵守各个规章制度,避免不必要的事故发生,从而确保电网系统安全。

3.4 在不断变化的社会环境中,电网事故的突发性和意外性也给调度人员带来了严峻的考验。因此,调度人员的专业素质的高低直接影响着电网的安全稳定,所以提高调度人员处理事故的能力是当前最重要的。因为在电网的实际运行过程中,如果事故处理不当,便容易造成严重的后果。如果想要电网系统安全稳定的发展,每一名调度人员都需要增强责任心和使命感,从根本上杜绝事故的发生。

3.5 减少系统故障对电网运行的干扰。虽然在电网的设计过程中,采取了一系列的防治措施,但是还是不能避免故障的出现。当故障出现的时候,或多或少都会给电网带来干扰,因此,就需要减少电网的故障,从而减少电网运行的干扰,确保电网运行更加安全稳定。

3.6 加强电网设施的保护。为了保证电网系统的安全稳定发展,就需要不断加强电网建设,因为这是保证电网系统安全稳定运行最主要的物质基础。但是在不断发展的社会中,电网也遭到了不同程度的破坏,这给电网企业也造成了不同程度的损失,而且严重破坏了电网用户正常用电的秩序。因为电网设施保护在国家的经济发展中具有非常重要的意义,因此,政府便应该制定更多的办法,其中主要包括:《电网法》、《电网供应与使用条例》等有关法规的制定。在这些法规中,不断增强电网执法的具体内容,从而让电网在执行的过程中,能够有法可依。为了进一步提高人民群众对电网的认识,政府还可以加大电网的法律法规的宣传力度。其中可以通过舆论、媒体等这些措施,提高广大人民群众保护电网的意识,提高人民群众保护电网设施的自觉性和主动性。总之,采取政治、经济、法律等措施,标本兼治,为电网的安全稳定运行提供良好的环境。

3.7 电力系统自动化发展方向。首先是从过去那种单单增加电力系统向自身安全性能向自动化开始转型,这样会给企业带来更多的经济效益,而且能够极大的增强电力系统自动化技术的实用性;其次是极大的提升电力系统自动化技术的科学性,不断顺应科学技术的更新,而且各种新型的电力设备也会变得更加灵活,更富有科技性;再次是增加电力系统综合性,科技发展势必会带动自动化技术不断发展,各种相应的功能会逐渐被研发出来;最后是电压等级将会日益降低,低压状态的电能能够让自动化技术更加具有稳定性。

4 结束语

作为与人类社会生产生活各项活动密切相关的电网,对相关工作人员而言,必须要积极的进行研究分析与工作创新,而电网企业也应该努力进行相关设备和系统的更新,这样才能够满足当前不断增长的用电需求,才能够推动电网企业的长远发展。今天,我国在电网系统自动化的研究方面虽然有所进步,但是必须看到其中存在的不足,电网系统的自动化建设是一项系统的工程,它需要国家电网部门和相关管理部门的大力支持。就目前的情况而言,我国的电网建设状况还比较复杂,电网自动化技术还处在发展阶段,电网企业必须要重视相关技术的研究,这样才能够加快电网技术的发展脚步,让其得以更好的普及与推广,以此来促进我国经济平稳持续发展。

参考文献:

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关键字:低压电器 智能化新技术

中图分类号:TM52文献标识码: A

低压电器是一种能根据外界的信号和要求,手动或自动地接通、断开电路,以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备。低压电器可以分为配电电器和控制电器两大类,是成套电气设备的基本组成元件。

在工业、农业、交通、国防以及居民用电部门中,大多数采用低压供电,因此低压电器元件的质量将直接影响到低压供电系统的可靠性。而目前低压电器行业同质化生产严重、价格战和渠道战愈演愈烈、企业缺乏创新能力。智能低压电器与普通低压电器相比对智能电网的发展呈现出不可估量的潜力,如果企业不加大低压电器智能化新技术的研发投入,以加快智能低压电器的发展,则将无法在巨大的市场空间立足。

未来几年将是智能电网建设的主要时期,智能电网及成套设备、智能配电、控制系统将迎来黄金期,但是在智能电网建设进程中,国家电网公司及设计部门倾向于外资品牌,国内垄断行业也直接参与了低压电器的制造。加上电网由众多电器组成,电网要智能化,得先实现电器智能化,低压电器智能化是未来发展方向,但对低压电器系统集成和整体解决方案提出更高要求。

第一、智能电网对低压电器智能化提出的要求及发展机遇

智能电网是一个完整的体系,它要涵盖发电、输电、配电、调度、变电和用电等各个环节。据不完全统计,电力系统80%以上的电能是通过用户端配电网络传输到用户,并在终端用电设备上消耗的。用户端涵盖了从电力变压器到用电设备之间对电能进行传输、分配、控制、保护和能源管理的所有设备及系统,主要包括智能低压电器、智能电表和智能楼宇系统。作为用户端中起到控制与保护作用的核心电器设备——低压电器,其特点是量大面广,处于电网能量链的最底层,是构建坚强智能电网的重要组成部分。因此,要打造智能电网首先必须要实现作为电网基石的用户端低压电器的智能化,由此构建的用户端智能配电网络是构成智能电网的重要基础,网络化、综合智能化、可通讯的低压电器将是未来的主流发展方向。

第二、智能化低压电器与普通电器相比具有的优点:

1)普通配电电器会使配电系统产生高次谐波,而智能配电电器能够消除输入信号中的高次谐波,从而避免高次谐波造成的误操作。

2)智能过载电器可以保护具有多种起动条件的电动机,具有很高的动作可靠性。例如,电动机过载与断相保护、接地保护、三相不平衡保护以及反相或低电流保护等。

3)智能保护继电器具有监控、保护和通讯功能。

4)智能电器可以实现中央计算机集中控制,提高了配电系统的自动化程度,使配电、控制系统的调度和维护达到新的水平。

5)智能电器采用数字化的新型监控元件,使配电系统和控制中心提供的信息最大幅度增加,且接线简单、便于安装,提高了工作的可靠性。

6)智能电器可以实现数据共享,可以减少信息重复和信息通道。

第三、低压电器智能化发展涉及的相关新技术

智能化低压电器须满足性能优良、工作可靠、产品体积小、组合化设计、可通信、节能环保等要求,要具有保护、监测、通信、自诊断、显示等功能。

1)低压电器基本智能化技术

目前,智能化低压电器基本含义主要包括以下功能:保护与控制功能齐全,兼有电参数测量,外部故障检测、报警和开关内部故障自诊断与报警,系统运行状态监控,电能使用管理等功能(或其中一部分功能)。

2)智能配电系统过电流保护新技术

当配电系统发生非正常过电流时,低压电器应及时断开。为了使故障停电限制在最小范围,低压电器应有选择性断开。即故障级保护电器迅速切除故障电路,上级保护电器不跳闸,这对智能电网尤为重要。从根本上消除系统短路时越级跳闸或上、下级断路器同时跳闸的状况,确保故障停电限制在最小范围。

3)智能电网过电压保护技术

由于智能电网中大量采用网络化、信息化技术及相关设备,这些设备中含有大量电子器件,相当一部分设备本身就是电子化的。它们容易受雷电和系统中其他开关设备操作过电压伤害。另外,智能电网中必然包括分布式新能源系统,这些系统无论是发电设备还是控制设备同样易受过电压伤害,因此智能电网过电压保护尤为重要。

综上所述,智能化低压电器与普通低压电器相比表现出不可替代的优点,同时,电网朝着智能化方向的发展,需要以低压电器实现智能化为基础,而低压电器智能化的实现需要依靠新技术,因此加大智能化低压电器新技术的研发投入是建立全国范围内智能电网的必经环节。

参考文献:

[1]刘俊勇,沈晓东,田立峰,陈金海,黄媛,李成鑫.智能电网下可视化技术的展望[J].电力自动化设备,2010,(01):34-35.

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【关键词】配电网络;智能化;发展

智能电网是现代化输电和配电系统的总称,目标是为了实现更多的利用分布式能源、建立电网自动化监测系统、提高供电可靠性。而电网的智能化建设,更可以增强电网的供电能力,降低电网运行维护成本,优化电网监测模式,提高电网运行水平。

智能电网,顾名思义就是指电网的智能化,是由众多的自动化的输电和配电体系构成的电力系统,它是建立在先进的设备、先进的控制技术以及先进的决策支持系统上,将现代的计算机技术、传感测量技术、通讯技术、控制调度技术与电力网络高度集成而形成的电网。

配电网络是与我们生活最为密切的电网部分,配电网络的发展趋势一定包含智能化。10kV配电网络的特点是杂,根据实际情况,有的为用户专线,只接带一、二个用户,类似于输电线路;有的呈放射状,几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上;有的线路短到几百米,有的线路长到几十千米;有的线路由35kV变电所出线,有的线路由110kV变电所出线;有的线路上的配电变压器很小,最大不过100kVA,有的线路上却有几千kVA的变压器;有的线路属于最末级保护,有的线路上设有开关站或有用户变电所等。配电线路的建设要求安全可靠,保持供电连续性,减少线路损失,提高输电效率,保证电能质量良好。智能电网恰好都能满足这些要求。

智能化表现为数据的收集、分析和处理。首先需要收集数据。在配电网络中,加装数据采集终端是智能化的第一步。可以根据网络的复杂程度,安装合理数量的数据采集终端,这就相当于智能电网的眼睛。数据采集终端可以收集线路运行情况,比如导线温度、电压数值、电流数值等,连同自身位置信息通过远程通讯技术传送到智能电网的“大脑”――配网智能分析系统。智能分析系统实时监测终端回传的数据,根据预设的定值进行分析,出现异常数据时,可以立刻分析出故障种类,显示故障地点范围,并且可以根据实际情况,通过远程通讯技术通过智能断路器切断问题段线路,从而保障电网其他部分正常供电。同时发出抢险通知给相关人员,告知故障地点范围,异常分析结果等信息,帮助抢修人员尽早发现问题解决问题。

当然,这还只是配网智能化建设的一个方面。智能化的配网还应该能够适应负荷的变化。配线线路所带负荷如果是工业性质较多,那么用电高峰应该是白天,如果配电线路所带负荷是居民性质较多,那么用电高峰应该是晚上。如果相邻的两条线路负荷高峰不是同一时段,那么就可以利用智能断路器只能转移部分负荷,来达到错峰的目的。智能分析系统根据回传的负荷数据,分析各条线路负荷分布情况,达到预设定值时,可以通过远程通讯技术控制“手拉手”线路的智能断路器的闭合和断开,已达到转移负荷高峰的目的。同样的方法还可以用在电网中间部分出现故障时,可以通过智能分析系统只切除故障部分的电力,而故障线路下端的线路可以切入相邻线路,从而减少停电面积。

安装在线路上的一些智能控件同样是电网智能化建设的一部分。比如智能断路器,可以远程操作断路器的断开与闭合,故障跳闸时可以向相关人员发送短信通知,将故障类型回传至智能分析系统等。自动调压器是应对线路末端电压不稳定的情况的,有些配电线路由于供电半径过长,导致线路末端电压有时偏低,而自动调压器可以根据安装点的实时电压情况,由智能控制器控制调压器的工作情况,电压正常时,调压器休息,当电压过低时,则根据实际情况分级投运调压器,从而保证线路电压保持在正常值范围内。同理,自动投切功能的电容器,也可以根据实际情况,由智能控制器控制电容器的运行与停止,从而确保线路功率因数处在正常值范围内。

智能分析系统还能收集电网运行情况信息,显示负荷分布,故障高发地,分段统计导线负载情况,对高负荷导线段提出警示等,这些信息都是电网升级改造的方向,也就是说,智能电网能够引导电网升级改造的方向。比如,对于长期高负载运行的配电线路,电网升级改造的方向就是更换大截面导线,提高载流量;对于线路损耗长期过大的配电线路,电网升级改造的方向就是减少迂回,优化电网结构;对于经常跳闸的配电线路,电网升级改造的方向就是更换绝缘导线,提高供电可靠性……

未来的智能电网,是由多个自动化的输电和配电系统构成,以协调、有效和可靠的方式运作。快速响应电力市场和企业需求;利用现代通信技术,实现实时、安全和灵活的信息流,为用户提供可靠、经济的电力服务;具有快速诊断、消除故障的自愈等功能,能为社会经济发展、社会进步和节能环保提供保障。

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关键词:电力自动化;现状;发展趋势

中图分类号:F407文献标识码: A

前言

电力系统自动化技术不仅能够准确的判断电力故障,还能够对负荷、线损、电能质量的好坏进行有效的分析,保证电力系统的正常运行。电力系统自动化是电力系统发展的必然趋势。当电能的供应不可靠时,会直接影响国民经济的发展,造成经济损失,必须对电力系统做全面规划,将各种先进的自动化技术应用到电力系统中,并科学判断电力系统自动化的发展方向,确保用户和企业等获得安全、优质的电能,推动各行业生产建设的快速发展。

一、电力自动化应用现状

1、电网调度自动化

电网调度是电力系统中作为调配和运行的核心内容,电网调度自动化作为电力系统自动化的主要内容,通过应用现代通信、计算机自控等多方面智能化技术,展现着其重要地位和作用。近几年来,电网调度的自动化技术也随着信息技术的发展而发生改变,计算机以及自控技术的升级使得电网调度的自动化水平趋于完善。但是,在发展的同时,挑战和困难也随之而来,电网调度的自动化系统是通过计算机网络来实现数据的整合分析,以及信息的传递。但是在其发展的同时,不得不面对网络安全的挑战,网络病毒的袭击,网络攻击的影响都会对电网的调度系统造成威胁,在合理利用互联网的同时,也要考虑到网络安全,即需要将电网调度的自动化系统进行隔离,为其提供一个良好、安全的运行环境。而且随着自动化系统技术的提升,系统规模的扩大,电网调度的系统运行复杂化,就需要对整个系统中的控制中心和控制中心之间、控制中心和子系统之间,子系统相互之间的交互进行改进。增强其信息的集成和综合。这就要求对调度系统的集成技术进行深入研究,增强系统的安全性,扩大系统的开放性,加强系统的稳定性,使得系统跟家可靠实用。

2、变电站自动化技术的应用

变电站内部目前的自动化应用主要应用于变电站二次设备的优化和重组,对变电站的整个运行状态进行实时监督,实现整个系统的自动化控制。常用的有变压器设备的在线自动检测和智能控制系统。科技的快速发展,使得人们对于电力的依赖程度越来越强,因此保证良好的供电质量和稳定性是十分重要的,变压器连接着电力系统和电力用户,只有时时刻刻随时关注变压器的运行情况,才能够及时的发现问题,解决问题,从而保证供电的质量和稳定性。变压器的自动检测系统主要是指能实时检测传感器和计算机等设备,随时全面掌握供电状态,根据显示数据的变化能快速的发现问题,并及时确定发生问题的位置,从而控制电力故障的发生。智能控制自动化系统与传统的控制技术相比,能够解决以往不能解决的问题,具有更强的适用性。

3、配电自动化

配电自动化主要是变电站以及与之相关的输配电线路,为了联系发电厂和电力用户而存在的。变电站依赖自动化技术,实现了二次设备的数字化、网络化、集成化。在实现的过程中,自动化技术得到了充分的利用,采用光缆或光纤代替电力信号电缆,提高了抗干扰性。同时,变电站实现了计算机屏幕化以及运行管理和记录统计的自动化。众多组成部分实现了自动化管理,使得变电站的整体自动化得以实现,满足了变电站的运行监视及操作任务,同时也是电网调度自动化的一个重要组成部分。

二、电气自动化发展趋势研究

1、远程监控管理

随着网络技术的发展,自动化控制是电力系统发展的趋势,可以预见,电力系统的很多工作网点(例如变电站)将逐渐放弃传统的依靠人去值班的工作模式,越来越多的管理工作都需要远程管理来实现,系统运行人员不需要亲临现场,就可以通过远程监控系统对主要电力设备的工作状态进行监控和管理,这对实现减员增效、提高电力系统的运行管控水平和效率具有重要意义。此外,各种远动终端设备向着更为智能化、网络化和小型化的方向发展也使得电力系统终端整体功能上具有远程化的特征。

2、电力系统的智能一体化发展

电力系统级自动化发展的另一趋势那就是电力系统的智能一体化。就目前饿社会发展而言,智能化已经成为社会发展方向的主题,智能化的发展也就是能够保障电力系统在操作方面更加的精确以及更加的合理。

电力系统的智能化发展应该是以我国的的电力科技发展层级为基础,由于我国目前电力系统的覆盖的区域过大,以及电力系统内部本身的组成成分较广,这导致我国在电力系统智能一体化发展实施的难度极大,因此,电力系统的智能化发展应该注意多方共同协调以及对电力系统的调度,积极的探索电力系统智能化区域发展的措施,为我国电力系统的智能一体化的发展奠定基础。

3、向着越来越操作简单的方向发展

电力系统自动化的操作程序会越来越简单、越智能,这是整个电力系统发展的必然趋势。由于我国电力系统信息量庞大,结构复杂,这些信息之间有多种的非线性关系,同时,电力系统的分布范围广,相对分散,需要不同地区之间协调,这些问题在一定程度上阻碍了电力系统智能化的发展。然而,目前我国电力系统存在的问题,只有通过智能化才能得以解决。因此,电力系统实现操作简单、智能化是必然的发展趋势。

4、数字化分析

信息化技术的不断深入和普及,使得人们对于数字化电网和数字化变电站的研究与开放问题更加的关注。系统数字化实现了利用电网中的运行数据对电网的调度体系中的综合信息和通信进行分层分类和分区的采集和处理。使得电网的整个监控过程更加的规范和统一,促进电力自身信息化、智能化和可视化的调度,系统安全、决策效率提高的同时,使得系统更加稳定、安全、经济的运行。

5、电力系统服务的人性化与便捷性发展

就电力系统本身来说,不论其如何发展,最终发展的目的就是能够更好的为社会以及为用户提供最优质经济的电能。因此,电力系统服务的人性化和便捷性应该是电力系统必须考虑的发展方向。

电力系统服务的主要表现在对电力系统的监测与排查,以及对电力系统运行中的用电故障的修复,因此,服务的人性化和便捷性那就要求电力系统服务中,对电力系统运行中的故障定位要准确快捷,故障的修复率高,而且能够提供自动化的供电恢复服务。

要达到电力系统服务的人性化和快捷化,电力企业及相关部门应该在借鉴国外先进的技术的基础上,通过对电力设备的更新改进,对电力系统中的电流的不稳以及电压骤降等进行补偿,提达到提高电力系统的供电服务的质量的目的。

此外,在电力的输送方面,电力企业应该结合我国的居民用户用电的实际情况,通过对用电特点的了解综合分析,采取灵活的供电方式,也即是可以从电力输送的整体上进行调节和控制,使得电力系统自动化能够达到最高性价比,避免电力能源的浪费,提高电力系统发展中的经济效益和生态效益。

6、电气自动化系统通用性发展

在尽可能大的范围内实现电气自动化系统结构控制系统在一般是非常重要的。管理也可以使用网络对生产工艺流程、生产设备的管理和监督工作。小到整个企业,区域面积、网络结构必须能够控制、高级管理人员之间的数据层层能够实时、准确,良好的沟通技巧。

结束语

对于我国电力系统来说,如何维持电力发展的可持续性以及电力系统的自动化发展都是我国电力系统必须考虑和注意的问题。因此,政府相关部门以及电力企业应该以服务人性化与便捷化作为我国的电力系统及其自动化发展的方向,与此同时还应该兼顾地区的经济与环境的智能一体化发展,在不断探索求新中,提高我国的电力系统的自动化技术,满足我国社会目前日益增高用电需求。

参考文献

[1]杨艳:《关于对电力自动化的分析》,《科技资讯》,2012

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关键词:能源互联网 特高压电网 清洁能源

中图分类号:TM75 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)11(c)-0008-02

全球能源互联网充分利用特高压输电网,大规模地输送清洁能源,是一个清洁能源的平台,就某一个国家或区域很难实现,各个国家能源资源不同,能源利用情况不同,只有实现能源合作才能达到共赢的目标。随着人们利用能源观念的逐步转变,优化现有能源利用结构,即逐步减少化石能源的消耗,增加以风电、光伏为主的清洁能源的利用率,是当前世界各国需要做的。建立全球能源互联网是当今世界发展的趋势,全球能源互联网有助于提高清洁能源利用率,通过建设特高压电网来改善现有电网,使清洁能源发展方向更加明确,“一极一道”等清洁能源富集区的能源利用成为可能,全球电网的联网规模逐步加大。

1 全球智能电网发展现状

美国西北太平洋智能电网项目:投资1.8亿美元,涉及6万用户,覆盖储能、需求响应、可再生能源并网等多个领域。

德国“E-Energy”计划:投资约1.4亿欧元,建设6个示范项目。

韩国济州岛智能电网项目:投资2.32亿美元,面积185 km2,7 000个家庭,最大负荷1.8万kW,可再生能源装机5~6 MW,占当地总装机30%。

1.1 世界清洁能源发展迅猛

(1)风电:风机技术不断突破,风功率预测精度大幅提升最大单机容量已达8 MW,低速风机最低年均风速降至5.2 m/s左右,智能风机发电效率提升15%~20%,风功率预测系统适用于多种地形和气候,精度达85%以上。1998―2013年风力发电机组主要指标变化情况如图1所示[1]。

(2)太阳能发电。

晶硅电池:转化效率20%。

薄膜电池:转化效率15%。钙钛矿型太阳能电池转化效率19.6%,未来有望达到50%。

光热发电:超临界技术可将发电效率从25%提升到30%以上,配置储能装置可实现24 h连续发电。

1.2 大电网互联成为重要发展方向

中国互联电网实现除台湾外全国互联,2020年,将形成“三华”同步电网,目前“三华”地区:面积268万km2。

装机:6.7亿kW,GDP:7.7万亿美元。

总之,构建全球能源互联网符合人类共同利益和世界能源利用发展规律,其中的特高压输变电技术、智能电网技术和清洁能源利用技术已经得到了较快的发展,目前已经建成的和即将建成的欧亚大陆特高压输电网是全球能源互联网的重要组成部分,基于现有的工程实践,新技术的广泛应用,构建全球能源互联网是可行的。

能源的使用变革必须以更广阔的视野来看待,可持续发展是未来能源利用的基础。美国著名学者杰里米・里夫金在其新著《第三次工业革命》一书中,提出了能源互联的构想[2],关于能源互联的构想主要是从哲学和经济学层面提出的,只是一种新能源经济思维。“互联网技术与可再生能源融合”的提法是无可非议的,但具体的结合却必须由专业人员根据技术特性和实际需要确定。基于我国的实际能源结构和电网分布特点,刘振亚先生提出了“全球能源互联网”的发展构想,并结合我国特有的实际情况,发展了能源互联网概念,给出了全球能源互联网发展的科学方向。

2 构建全球能源互联网的必要性

能源利用的可持续性要求加快推进电能替代和清洁能源替代化石能源。要实现这“两个替代”,关键在于如何大规模输送清洁能源,合理建设特高压网络,随着“两个替代”的加快推进,越来越多的化石能源被清洁能源所代替,电能消耗越来越大,电网逐步成为能源利用的平台,这样能有效促进各国电网之间的互联,有利于逐步实现全球能源互联网,使清洁能源得到最广泛的应用。

3 全球能源互联网可行性分析

全球能源互联网的可行性分析如下:一方面,随着大气环境的逐步恶化,人们对清洁能源的开发越来越迫切,因此,清洁能源开发的相关技术会快速发展,未来世界将是以清洁能源为主的世界,化石能源只是作为备用而存在。另一方面,随着我国和世界各国大力发展智能电网技术,例如,美国大力发展智能电网技术,欧洲大力发展智能配电技术,尤其是特高压技术,必将使清洁能源的大规模转移成为可能[3]。

多年来,世界各国都不同程度地研发特高压和直流输电技术,目前特高压和直流输电是不同区域和国家之间电网能量传输的基本配置。前苏联研究了特高压输电技术,建立了从西伯利亚到莫斯科的1 000 kV特高压输电线,但是由于绝缘技术落后,降压到5 00 kV运行,但是该项目的投产为特高压的发展奠定了最初的基础,使人们意识到特高压绝缘技术是特高压发展的瓶颈,需投入大量的人力和物力进行相关研究。美国、日本等发达国家在特高压相关设备方面投入了大量的研究和开发。我国目前建设和投入运行了3条1 000 kV特高压输电线路,在运在建特高压输电线路长度近1.6万km,变电(换流)容量近1.6亿kW,建设和投入运行了4条正负800kV直流输电线路,而且和巴西签订了两条正负800 kV直流电线路建设合同,说明特高压在全球是可行的[4]。

4 结语

综上所述,全球能源互联网的发展是世界能源利用发展的必然结果,特高压技术是全球能源互联网发展的骨架和基础,现有的特高压建设实践证明了特高压电网建设和运行的可行性,也间接证明了建设全球能源互联网的可行性。

参考文献

[1] 刘振亚.全球能源互联网[M].北京:中国电力出版社,2015.

[2] (美)杰里米・里夫金.第三次工业革命[M].北京:中信出版社,2012.

[3] 刘振亚.中国电力与能源[M].北京:中国电力出版社,2012.

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关键词 智能化 农村 电网建设

1智能电网建设的概念

智能电网即电网的智能化。它是基于集成的、高速双向通信网络,利用先进的传感测量技术和设备技术,通过先进的控制方法及决策系统技术,从而实现电网的可靠、安全、经济、高效及环境友好等目标。智能电网同时具有强大的自愈和抵御攻击的功能,能够提供满足21世纪用户侧复杂的用电需求,是当前全球电力工业关注的热点,同时也将引领电网未来的发展方向。

2智能化农村电网建设的必要性

作为农业大国,农村电网在我国城乡经济发展中发挥了重要作用。特别是近年来,随着城乡一体化建设的进一步深化融合、农村经济的迅猛发展,对农村电网可靠性、电能质量、需求侧响应等一系列指标提出了更高要求。而现阶段,我国多数农村地区智能电网配电自动化程度不高,配电输电损耗大,用户停电现象仍时有发生。智能化农村电网的建设,可实现农村配电网朝着智能化、自动化、高效的方向发展,能够满足农村生产和生活方面对能源的需求,并为促进农村向工业化及现代化方向发展提供保障。

3智能化农村电网建设的特点

智能化农村电网建设是一项复杂而伟大的工程,对其特点的深入了解,能使我们具有更全面的认知。

3.1多技术、多机构交叉

智能化农村电网建设融合了特高压技术、传感器技术、信息网络技术等,多技术之间交叉耦合。如何将上述多重技术协同利用好,是智能电网建设的基础,也是智能电网能够实现新应用的保障。此外,智能电网建设还涉及到多单位、多机构之间的协同作业,对统一调度配合要求极高。

3.2建设周期长、成本高

我国智能电网建设采用分阶段逐步推进策略,分为试点阶段(2009-2010年)、全面建设阶段(2011-2015年)和引领提升阶段(2016-2020年)。而智能化农村电网的建设又有所滞后,因此其周期可能更长。智能电网建设从内容上可分为技术设施、接口通讯、应用三个层次,而三个层次的建设都需要大量的人力、物力等资本的注入,因此建设成本极高。

4智能化农村电网建设策略

智能化农村电网建设策略包括多方面内容,以下主要从推动智能变配电单元建设、优化农网供电模式、建立智能电网服务等方面进行详细说明。

4.1推动智能变配电单元建设

智能化农村电网变电站是智能电网的重要组成部分,也是电网能量流动过程中的中间节点和枢纽。农村电网智能变配电单元的建设模式和实现方式可以从智能化变电站和智能配电台区两个方面着手。

4.2化农网供电模式

建立网络坚强、架构可靠、设备安全的电网是智能化农村电网的基础。主要包括两方面:(1)加强地区电源点建设,着重完善中低压电网基础设施,深化地区负荷特性和供电需求研究;(2)优化城乡一体化的电网布局,研发高可靠性智能化配电开关设备等。

4.3建立智能用电服务

透明开放、灵活互动的供电服务是智能化农村电网建设的重要方面。智能供电服务建设应具体来说,就是以高级测量和终端技术为保障,以用户侧响应和智能互动化为发展目标,以多台缴费等为提升优质服务水平的策略。

4.4其他策略方案

除上述策略方案外,智能化农村电网的建设还包括以下方面:(1)增强服务和技术支撑,积极接纳新能源;(2)加强能源互联,促进多种能源优化互补;(3)构建安全高效的信息通信支撑平台;(4)满足多元化民生用电,支撑新型城镇化建设;(5)加快关键技术装备研发应用,促进上下游产业健康发展等。

5发展智能化农村电网的建议

针对智能化农村电网的特点及发展现状,提出以下建议:

(1)加强组织协调,统筹推动智能电网发展。同时,加强政府部门间协调,研究落实支持智能电网发展的财税、科技、人才等扶持政策等。

(2)加大投资支持力度,完善电价机制。研究设立智能电网中央预算内投资专项,支持储能、智能用电、能源互联网等重点领域示范项目,支持智能电网相关企业通过发行企业债等多种手段拓展融资渠道,鼓励探索完善峰谷电价等电价政策,支持储能产业发展等。

(3)营造产业发展环境,鼓励商业模式创新。探索互联网与能源领域结合的模式和路径,鼓励将用户主导、线上线下结合、平台化思维、大数据等互联网理念与智能电网增值服务结合等。

6结语

智能电网建设将实现电力光纤到户,这将促进电信网、广播电视网、互联网等三网融合。而智能化农村电网建设是我国智能电网建设的关键,直接决定我国智能电网建设的成功与否。通过对智能化农村电网建设特点、策略的了解,使我们更加明确电力人在此过程中的职责与使命。

参考文献

[1] 林巍.浅谈农村智能电网建设[J].中小企业管理与科技,2013(21):179.